水平井是开发包括致密砂岩气藏在内的非常规油气资源的先进井型之一,水平井技术的发展与应用促进了致密砂岩气藏的高效开发进程。然而,我国致密砂岩气藏一般埋藏深度较大、地层研磨性较强,导致水平井钻进过程中出现钻速低、摩阻扭矩大、井眼轨迹控制难度大等问题。为了解决这些问题,对水平井进行井眼轨道和井身结构进行优化设计研究具有必要性和实际意义。论文根据A井钻井数据进行分析,通过将小井眼钻井的实际钻时和相对钻时与常规钻井相对比,验证了小井眼钻井的时效性。此研究为致密砂岩气水平井井身结构优化设计提供了方向和论证依据。在设计井身结构时,用6英寸钻头进行水平段储层钻进,并下入4-1/2英寸的生产套管,从而可提高钻速、增加钻井作业效益。论文以双增剖面二维水平井为例,得到井眼轨道总长度最短以及钻柱在井眼内所受摩阻最小为目标的数学模型。引入了权重概念,得出水平井井眼轨道设计多目标优化计算模型,进而利用MATLAB求解该模型。